综述几丁质酶的分类,并以 50 条甲壳动物几丁质酶为例,验证氨基酸同源性的分类方式可以将甲壳动物几丁质酶细分为Group 1～Group 7.重点介绍甲壳动物几丁质酶的结构和功能,结构方面主要从Group 1～Group 7几丁质酶氨基酸序列的保守基序(Motif)组成特点和Group 1～Group 7 几丁质酶结构域组成特点进行阐述,并以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)几丁质酶为例结合解析过的几丁质酶结构,预测甲壳动物几丁质酶三维空间结构特点;功能方面几丁质酶主要参与几丁质食物的消化、蜕皮时旧壳的消化以及通过降解病原体几丁质外壳来对抗病原,发挥免疫防御的功能.

[背景]菌蜕是诱导PhiX 174噬菌体裂解基因E(LysisE)在革兰氏阴性菌中表达后所获得无细胞内容物的细菌空壳.菌蜕生物安全性高,能以类似活菌方式诱导机体产生良好的系统和黏膜免疫应答.[目的]对分离自患溃疡病大黄鱼肝脏中的病原菌株16-3进行种属鉴定,利用温控调节表达系统控制PhiX 174噬菌体裂解基因E在该菌株中的表达来制备菌蜕,为防控鱼类溶藻弧菌感染提供有效手段.[方法]采用形态特征观察、生理生化特性测定及16S rRNA基因序列分析等方法对菌株16-3进行鉴定;构建温控裂解质粒pBV220-LysisE,并将其电转至溶藻弧菌菌株16-3,形成重组溶藻弧菌菌株16-3(pBV220-LysisE);将不同起始浓度的重组溶藻弧菌培养物同时进行42℃升温诱导,比较其溶菌动力曲线和裂解效率的差异;在最佳条件下制备溶藻弧菌菌株16-3菌蜕,电镜观察其形态与结构,采用倾注平板法测定冻干菌蜕中的活菌数.[结果]综合菌株16-3在形态、生理生化及16S rRNA基因系统发育等方面的特性,确定其为溶藻弧菌;构建了温控裂解质粒pBV220-LysisE和重组溶藻弧菌菌株16-3(pBV220-LysisE);溶藻弧菌菌株16-3菌蜕制备的最佳条件是选择起始浓度OD600为0.3的菌液进行诱导,诱导3h后即可收获菌蜕,其裂解效率为96.9‰,但经冻干处理后的菌蜕无活菌残留;电镜观察发现菌株16-3菌蜕保持原细胞的基本形态,但细胞表面有明显的溶菌孔道,且由于细胞内容流失而使细胞表面发生皱缩.[结论]制备出溶藻弧菌菌株16-3菌蜕,为其作为疫苗或疫苗递送载体奠定了基础.

菌蜕(Bacterial ghosts)是一种只含有细菌内、外膜结构的细菌空壳,可作为新型疫苗和传递载体.本研究通过3种方式制备禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenicity Escherichia coli,APEC)分离株DE17的菌蜕,评价不同的菌蜕制备方法.结果表明,利用噬菌体PhiX174的裂解基因E构建的溶菌质粒pBV220-E制备DE17菌蜕,对DE17菌株裂解率可达99.9％,扫描电镜观测结果表明,在DE17两端或中部形成可见的跨膜孔道,呈现典型的菌蜕结构.利用合成的细胞穿透肽MAP (KLALKLALKALKAALKLA)作用于DE17制备菌蜕,结果表明,10 mol/L的MAP可实现对OD600=0.1的DE17完全灭活,扫描电镜虽未看到明显的跨膜孔道,但细菌的膜结构呈现沟壑状,而构建的可表达MAP的溶菌质粒pBV220-MAP并不能实现对DE17的裂解作用.本研究通过比较分析不同APEC菌蜕的制备方式,为进一步研究菌蜕疫苗和提高菌蜕疫苗的生物安全性提供参考.

贵州东部寒武系苗岭统乌溜阶凯里组中上部保存了大量褶颊虫类三叶虫Xingrenaspis xingrenensis蜕壳标本,为揭示这类三叶虫的蜕壳行为提供了良好的材料.对比分析X.xingrenensis106块蜕壳标本后分为如下3种保存类型:类型Ⅰ(63块),轴背构造(头盖、胸甲及尾板连接保存),未见活动颊及头甲的腹部结构;类型Ⅱ(2块),胸尾保持连接状态,头甲自头胸结合处断开后向后翻转180°,活动颊及头部腹面结构缺失或压于胸甲之下;类型Ⅲ(41块),头盖及胸尾连接保存,活动颊脱开在虫体周围或压于胸甲之下.从这3种保存类型中发现X.xingrenensis蜕壳方式不仅有通过头部缝合线打开产生的前蜕壳口来进行,也存在由头胸结合处的断口来完成蜕壳行为.从埋藏学方面来看,因蜕壳而形成的独特外壳组合的保存必须在静水沉积环境中,大量X xingrenensis蜕壳标本的发现为凯里生物群为原地(近原地)埋藏提供了关键的证据.

[目的]锡兰玻壳蚧Drepanococcus chiton是我国近年来新纪录的一种蜡蚧科(Coccidae)有害昆虫,对农业生产及生态环境造成巨大威胁,在云南滇西首次发现并记述其危害余甘子Phyllanthus emblica.研究明确其空间分布及相关形态学和生物学特性对该害虫的监测与防控意义重大.[方法]采用标准地调查于2019年5-9月对云南保山3块余甘子栽培林内的锡兰玻壳蚧种群发生密度进行抽样调查,应用聚集度指标法分析空间分布型;2020年1-12月分别以鲜嫩无虫余甘子枝条和嫁接有锡兰玻壳蚧雌成虫的余甘子植株作为寄主进行室内培养和试验地饲养,观察锡兰玻壳蚧的生殖方式、胚后发育、形态特征、发育历期及生活史.[结果]锡兰玻壳蚧在滇西余甘子栽培林内呈聚集分布,为害率为32％～56％,虫口密度为10.95～94.26头/株.该蚧虫一年发生2代,以受精雌成虫在寄主枝条上越冬,产卵期为1-2月、6-7月和10-11月,1-2龄若虫发生期为1-3月和6-9月,雄成虫羽化及雌雄交尾高峰期分别在3月中下旬和7月下旬-8月中旬.生殖方式为两性生殖,胚后发育系卵生类型;卵椭圆形、橘黄色,单产堆积于母体外被蜡壳保护,平均发育历期8-13 d;1龄若虫体扁平光滑,橘黄色,行动活泼随风扩散,12-18 d蜕皮;2龄若虫体背稍拱,分泌出齿状蜡质突起,7-10 d分化雌雄;3龄雌若虫体背大幅拱起,具透明薄蜡壳,虫体黄绿色或棕褐色,平均历期13-18 d;雌成虫平均历期最长(50-62 d),产卵前腹部向背面挤压,单雌产卵量847.03±13.72粒,卵孵化率为97.59％;雄性历经预蛹、蛹和成虫3个发育阶段,预蛹期5～7 d,蛹期7～10 d,雄成虫前翅发达,后翅退化,外生殖突发达,生命历期最短仅1～3 d,林间很难见到.[结论]滇西余甘子林中的锡兰玻壳蚧种群呈聚集分布,雌成虫种群具一定产卵繁殖能力,薄弱期为1龄若虫分散期和2龄若虫刺吸发育期(分别为1-3月和6-9月),建议这些时期对该虫开展综合防治.